CN101156475A

CN101156475A - 一种基于移动网络的ip组播系统和方法

Info

Publication number: CN101156475A
Application number: CNA2006800117926A
Authority: CN
Inventors: 陈建
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-09-05
Filing date: 2006-09-04
Publication date: 2008-04-02
Also published as: US20080151911A1; ES2375497T3; JP4727728B2; US8411680B2; ATE536016T1; JP2009507437A; CN1852570A; EP1915000B1; CN100421520C; EP1915000A1; WO2007028325A1; EP1915000A4

Abstract

本发明公开了一种基于移动网络的IP组播系统，终端通过接入网中基站接入无线网络，所述基站通过无线网络基站控制器连接至核心网，还包括：IGMP代理单元，所述IGMP代理单元位于接入网中，设置有终端所属组播组信息，其接收组播数据源发送的组播数据，并将所述的组播数据发送给基站，由基站将所述组播数据分发送给终端。本发明还公开了一种基于移动网络的IP组播方法。该方案很好地与移动网络相结合，简化了IP组播在移动网络中复杂度，使组播数据的传送相对于移动网络的核心网是透明的，这样用户就可以方便地访问目前Internet中所有组播数据源，这种技术可应用于WCDMA、CDMA2000、GSM、TD－SCDMA等移动通信网络中。

Description

一种基于移动网络的 IP组播系统和方法技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种基于移动网络的 IP组播系统和方法。背景技术

随着手机等移动终端的集成度越来越高，手机的信息处理能力也越来越强，可以提供一定分辨率与色彩的彩色屏幕、摄像头；随着新的无线接入网（ RAN Radio Access Network ) 技术的出现，可以提供足够宽的数据无线传输带宽。在这种条件下，与视频相关的各种应用就很自然的出现在手机上 , 比如多媒体短消息业务、分组交换 (PS, Packet Switch)域视频流业务、可视电话业务、多媒体广播多播业务。

以上业务中 , 前三种需要无线网络提供点到点的传输承载 , 后一种需要无线网络提供点到多点的传输承载。通用移动通信系统（UMTS, Universal Mobile Telecommunication System ) 网络的第三代合作工程（ 3GPP, 3rd Generation Partnership Project ) R99及 R4版本协议在制定的时候没有考虑在网络上承载点到多点业务，多媒体广播多播业务包含在 R6 版本协议中，相应的对 R6版本协议的接入网和核心网的功能进行较多增加，以提供点到多点的传输承载。在核心网外部增加新的节点广播多播-业务中心（BM-SC, Broadcast Multicast- Service Center ) 与网关 GPRS支撑节点（ GGSN, Gateway GPRS Support Node ) 相连， BM-SC实现对多媒体广播多播业务的提供和控制，在多播业务时实现对移动终端的接入控制和计费。 GGSN、服务 GPRS支撑节点（SGSN, Serving GPRS Support Node )、无线接入网（ RAN, Radio Access Network )、手机的用户面和控制面都增加新的功能，协助 BM-SC提供点到多点业务。如图 1所示，是现有技术中 WCDMA网络中的相关的网络结构示意图。

手机电视功能是指可以直接在手机上收看电视，使用户随时随地都可以看电视，调查表明对用户^ ^吸引力。该功能是多媒体广播多播业务的一种，在已经实现多媒体广播多播业务的 R6产品中将可以直接提供，但 R6版本协议目前还没有制定完成，成熟的产品推出市场也需要较长的时间。

WCDMAR99 R4协议版本的产品已经实现商用，能够为每一个用户提供点对点流媒体直播及点播服务，这样使提供该业务的成本非常高，限制手机电视的用户数目，导致该业务资费昂贵，商业价值大大降低。

WCDMA R5协议在 RAN侧引入了高速下行分组接入 ( HSDPA， High Speed Downlink Packet Access ), 大幅度提高了 RAN侧处理数据的能力 ,'' '^ '3扇区的 NodeB , 将能处理几十兆流量的数据，同时目前 Internet网络有大量基于组播的应用，如电视直播（ IPTV )、视频直播、网络收音机，用户将会使用更多基于流媒体技术的应用，此时 RAN在承担原有功能的基础上，将会起到一个高性能数据路由器作用，但对于直播类应用，目前 RAN 无法支持 IP数据组播处理。

目前主流的移动网络，包括 WCDMA、 CDMA2000, GSM TD-SCDMA对 IP的组播功能支持的都不是特别充分，在 WCDMA的 R6协议中有相关的 MBMS协议，但其实现比较复杂，整个协议层次是高层向低层进行，实现难度比较大，如图 2所示，是在 WCDMA R6 MBMS业务的实现过程。

如图 2所示 , 终端（用户设备 ( UE, User Equipment；) )发出的互连网组管理协议加入请求（ IGMP, Internet Group Management Protocol ),直接发给网关 GPRS支撑节点（ GGSN, Gateway GPRS Support Node ), 由 GGSN发起整个 MBMS业务的控制过程，整个更改涉及 WCDMA的多个网元，而随着 IP网络的不断发展，在 Internet网络上将会出现如 IPTV等大量基于 IP组播的业务源，而此时 UE通过 R6 MBMS透明地访问这些 IP组播数据源是比较困难的。

同时在目前的 WCDMA R99及今后的 R4、 R5协议版本的网络中，流媒体业务在 RAN 侧是点对点传输，而 NodeB到无线网絡控制器（RNC, Radio Network Controller )之间的传输资源是非常有限的，一方面由于 NodeB分布范围广，并不是所有的 NodeB基站都有条件铺设光纤或多条 El，铺设成本也非常高；另一方面对于一些没有传输资源的运营商，租用传输资源的价格是非常高的，而对于流媒体直播，由于节目频道有限，一般一个运营商仅提供几个直播频道（如几套电视节目），假如一个 NodeB下面的几十个用户都观看同一个电视频道，就需要在 IUB接口上为每一个用户建立一个承载流媒体业务数据的传送通道，导致 IUB接口资源被大量占用，运营商不得不为此增加传输资源，来解决 IUB接口带宽不足的问题。

从节省带宽的角度，最好的方式是实现 IP组播功能，即多个 UE在访问同一个直播节目源时，在移动网络的各个接口，最好只发一份数据，而目前协议版本为 R99、 R4、 R5 的 WCDMA网络，没有实现 IP组播技术，用户在进行直播流媒体业务时，需要 WCDMA 系统的各个接口为每个用户在每个接口建立专用的通道，同样的数据送多次，资源利用率低，用户数目受限。

对于流媒体直播业务，由于空中接口采用专用信道，对于每个小区所能服务的用户数是非常有限的，往往只有几个，导致运营商在运营该业务时收费极高，导致该业务不能被普遍服务。发明内容

本发明的目的是在移动网络中，通过 RAN代理技术，使 RAN能支持 IP组播功能，同时使终端能方便地使用基于 IP组播的各种业务。

本发明系统包括：

一种基于移动网络的 IP组播系统，终端通过接入网中基站接入无线网络，所述基站通过无线网络基站控制器连接至核心网，所述的基于移动网络的 IP组播系统还包括：

互联网组管理协议 IGMP代理单元，位于接入网中，设置有终端用户所属组播组信息，其接收组播数据源发送的数据，并将所述的数据发送给基站，由基站将所述数据分发送给终端。

较佳地，所述的 IGMP代理单元，包括：

高层次处理单元 HPU IGMP代理单元，用于接收组播数据源发送的数据，并将所述的数据分发至 LPU IGMP代理单元：

低层次处理单元 LPU IGMP代理单元，用于接收终端请求，将所述的数据发送给终端。较佳地，所述的无线网络基站控制器中设置有：

信令及控制处理单元 SACU,用于控制所述的 HPU IGMP代理单元和 LPU IGMP代理单元；

所述的 HPU IGMP代理单元、 LPU IGMP代理单元以及 SACU间，通过移动性组管理协议 MGMP通信。

较佳地，所述的 IGMP代理单元可以位于无线网络基站控制器，也可以位于基站。较佳地，所述的 IGMP代理单元通过 IP路由器接收組播数据源发送的数据。

较佳地，所述的 IGMP代理单元通过 IU-M接口接收所述的数据。

较佳地，所述的 IGMP代理单元与组播数据源之间，通过无线网络基站控制器与核心网之间已经存在的物理传输通道来承载 IP数据。

较佳地，所述的 IGMP代理单元通过 IU-PS接口接收组播数据源发送的数据。

较佳地，所述的 IGMP代理单元与组播数据源之间，设置有永久虚通路，用于承载 IP 数据。

所述的组播数据源发送的数据为组播数据。

所述的组播数据源发送的数据为单播数据。

较佳地，所述的 IGMP代理单元，设置有单播数据-組播数据转换单元，将所述的单播数据转换为组播数据。

较佳地，所述的基站还设置有多播数据分发代理单元，用于复制组播数据，并将复制后的组播数据发送给终端。

本发明方法包括：

一种基于移动网络的 IP组播方法，在无线接入网 RAN中设置 IGMP代理单元，所述

IGMP代理单元设置有终端用户所属组播組信息，当进行 IP数据组播时，包括以下步驟：

A、组播数据源向 IGMP代理单元发送数据；

B、 IGMP代理单元接收所述的数据，并将数据发送给基站；

C、基站将所述数据并发送给终端。

较佳地，所述的步骤 A中，所述组播数据源通过 IP路由器接将所述数据发送给 IGMP 代理单元。

所述的步骤 A中，所述组播数据源发送的数据，是组播数据。

所述的步驟 A中，所述组播数据源发送的数据，是单播数据，所述步驟 B中，所述的 IGMP代理单元将所述的单播数据地址转换为組播数据地址后，发送给基站。

较佳地，所述的步驟 A中，所述组播数据源通过 TCP/IP点对点方式，将所述数据发送给 IGMP代理单元。

较佳地，所述的步骤 C中，还包括基站复制所述的数据的步驟。

较佳地，所述的基站复制所述的数据，由无线网络基站控制器控制完成。

较佳地，所述的基站复制所述的数据的启动，包括以下步驟：

无线网络基站控制器向基站发送启动数据分发消息；

基站向无线网络基站控制器发送启动数据分发确认消息。

较佳地，所述的基站复制所述的数据的停止，包括以下步骤：

无线网络基站控制器向基站发送停止数据分发消息；

基站向无线网络基站控制器发送停止数据分发确认消息。

较佳地，当所述的终端加入组播组时，包括以下步裸：

终端向 IGMP代理单元发送 IGMP加入请求消息；

IGMP代理单元向无线网络基站控制器 SACU发送 MGMP加入指示消息；

无线网络基站控制器 SACU向 IGMP代理单元发送 MGMP加入确认消息；

IGMP代理单元向终端发送 IGMP加入确认消息。所述终端申请加入所迷的组播组时，包括以下步骤：终端用户向 LPU IGMP代理单元申请组播业务；

LPU IGMP代理单元判断其是否有该组播组，如果有，则在 LPU内部将终端用户加入组播数据转发表；否则，

LPU向 HPU发出 IGMP加入请求, 并为该组播组建立转发表。

较佳地，当所述终端用户申请离开所述的组播组时，包括以下步骤：

LPU判断该终端用户是该组播组的最后一个用户后， LPU向 HPU发出 IGMP离开请求。

较佳地，当所述的组播释放时，包括以下步骤：

终端向 IGMP代理单元发送 IGMP离开请求消息；

IGMP代理单元向无线网络基站控制器 SACU发送 MGMP离开指示消息；无线网络基站控制器 SACU向 IGMP代理单元发送 MGMP离开确认消息；

IGMP代理单元向终端发送 IGMP离开确认消息。

较佳地，当所述的终端切换小区时，包括以下步骤：

SACU向源 IGMP代理单元发送 IGMP离开指示消息；

源 IGMP代理单元向 SACU发送 IGMP离开确认消息；

SACU向目标 IGMP代理单元发送 IGMP加入请求消息；

目标 IGMP代理单元向 SACU发送 IGMP加入确认消息。

较佳地，当所述的终端跨接入网或者核心网切换时，包括以下步骤：

源 SACU向目标 SACU发送 MGMP加入请求消息；

目标 SACU向目标 IGMP代理单元发送 MGMP加入请求消息；

目标 IGMP代理单元向目标 SACU发送 MGMP加入确认消息；

目标 SACU向源 SACU发送 MGMP加入确认消息；

源 SACU向源 IGMP代理单元发送 MGMP删除请求消息；

源 IGMP代理单元向源 SACU发送 MGMP删除确认消息。

较佳地，所述的 IGMP代理单元包括 LPU IGMP代理单元和 HPU IGMP代理单元，终端通过 LPU接入至 HPU。

本发明有益效果如下：

本发明方案中，在接入网中设置 IGMP代理单元，通过该 IGMP代理单元将组播数据发送给基站，完成组播数据的分发，节省了网络带宽。由于在接入网侧采用了 IGMP代理技术， IGMP相关处理直接在接入网侧处理，流程处理速度大加快，使用户明显感觉到接续速度的加快。本发明进一步利用了移动性组管理协议 MGMP,使用户在移动过程中，也可以接收组播数据。该方案很好地与移动网络相结合，简化了 IP組播在移动网络中复杂度，使组播数据的传送相对于核心网是透明的，这样用户就可以方便地访问目前 Internet 中所有组播数据源。

本发明方案由于采用了组播数据的旁路技术，组播数据的承载是专用的通道，大幅度提升了組播数据的服务质量（ QOS Quality of Service )。

同时本发明为运营提供一种能大幅度降低运行成本，尤其是节省基站到无线网络基站控制器接口上的传输资源。附图说明

图 1为现有技术中提供点到点业务的网络结构示意图；

图 2为现有技术中发起 MBMS业务控制的过程；

图 3为本发明在 WCDMA网络下的一个结构示意图；

图 4为本发明在 WCDMA网络下的另一个结构示意图；

图 5为本发明 IGMP代理单元及其在网络中的连接示意图；

图 6为本发明发送单播数据示意图；

图 7为本发明单播数据組成组播数据的示意图；

图 8为本发明 IGMP代理单元分发组播数据的示意图；

图 9为本发明的流程示意图；

图 10为本发明启动数据分发示意图；

图 11为本发明启动数据具体过程示意图；

图 12为本发明关闭数据分发示意图；

图 13为本发明关闭数据具体过程示意图；

图 14为本发明组播建立过程示意图； '

图 15为本发明终端申请加入组播组过程示意图；

图 16为本发明組播释放过程示意图；

图 17为本发明切换及更新小区过程示意图；

图 18为本发明跨无线网络基站控制器切换过程示意图。具体实施方式

下面结合说明书附图来说明本发明的具体实施方式。本发明在移动网络中，通过无线接入网组播代理技术，使 RAN能支持 IP组播功能，使终端能方便地使用基于 IP組播的各种业务，并可以直接同目前 Internet网络上丰富的组播数据资源建立一个透明的通道，为运营商及普通用户提供低成本的基于 IP组播的流媒体业务。

本发明所涉及的移动网络，包含但不限于 WCDMA、 CDMA2000、 GSM、 TD-SCDMA 等移动网络，下面以 WCDMA为实例进行说明。

如图 3及图 4所示，是本发明方案的在 WCDMA网络结构示意图，从图中可见，本发明的终端通过 RAN中基站接入无线网络，该基站通过无线网絡基站控制器连接至核心网。该无线网络基站控制器，在不同的无线网络中可以是不同的网络单元，比如在 WCDMA和 TD-SCDMA 中是 RNC，在 GSM 中是基站控制器（BSC , Base Station Controller ), 在 CDMA2000中是 CBSC。

如图 5 所示，是本发明设置的一个互联网组管理协议（IGMP )代理单元及其在系统中的连接，该 IGMP代理单元位于 RAN中，设置有终端用户所属組播组信息，用于接收组播数据源发送的組播数据 , 并将所述的组播数据发送给基站，由基站将所述組播数据分发送给终端。

本发明在 RAN实现分级的 IGMP代理功能，同时针对 IP组播用户面数据，在 RAN 侧直接使用旁路技术，在 RAN 侧新增一个专门处理组播数据的接口 IU-M(IU-Multicast Interface)接口，组播数据可以从具备组播转发功能的 IP组播路由器上直接获取，也可以借用 RAN与 CN之间已有物理传输通道来承载 IP组播数据，例如在 IU-PS接口，单独建立一条 IP数据的永久虚通路（ PVC ( IP0A ) ), 承载 IP組播数据，在对 IP组播数据的用户面分发，最低层放在基站（比如在 WCDMA网络中的 NodeB )进行分发，这样在一个基站下的多个小区可在基站与无线网络基站控制器接口（比如 WCDMA网络中的 IUB接口）同时共享一个组播数据源。

如图 3 , 发往终端的用户面数据，被分成了两个部分，其 IP 组播数据可以不再通过 CN进行转发，而是通过 IP组播网络进行旁路转发，数据经过多级具有组播转发功能的路由器，直接发给 RAN中的 IGMP代理单元。而 UE其他的面向链接 TCP/IP数据，则还是通过原路径与组播数据源进行通信。承载组播数据的逻辑通道可以独立成网，也可以与移动网络中相关网元共用物理接口，比如在 WCDMA网络中与 IU接口共用一条 ATM Over SDH, 在其上单独配置一条承载组播数据的 PVC通道。

如图 6及图 7所示，被旁路的組播数据，不仅可以直接进行组播旁路，也可以先用单播数据的方式将用户数据报协议（UDP, User Datagram Protocol ) 包通过 IP 网络传送到 RAN,再由 RAN上的组播代理将其转换成组播数据传送给 UE，这种情况非常适合于建网初期，支持组播传输的 IP传输网络不成熟，且移动网所承载的组播业务不多情况下，为终端提供基本的组播业务支持。

将单播数据转换成组播数据，可以通过网络设置，由 IGMP代理单元将某一单播 IP 地址转换成某一特定组播地址，这样 IGMP代理单元就会检查每一个从 IU-M发过来的数据包，如果其目的地址是被指定的要转换的 IP地址，就将其按设置换成特定的 IP组播地址的数据。'上述由单播数据包转换成组播包只是一个增加的功能，从 IU-M接口发过来的数据本身就可以是组播数据包。

本发明将原来在移动网络中处理 IGMP組播功能由 CN移至 RAN来处理，在本发明中，该 IGMP代理单元被放置到 RAN中，可以放到无线网络基站控制器，也可以放置到基站中。

该 IGMP代理单元，可以为多级设置，如图 7所示，本方案中以作两级设置为例进行说明，多于两级的设置与此类似，不再详述。该两级设置包括：

高层次处理单元（ HPU High Process Unit ) IGMP代理单元，用于接收组播数据源发送的组播数据，并将所述的组播数据分发至 LPU IGMP代理单元。

低层次的处理单元（LPU Lower Process Unit) IGMP代理单元，用于接收终端请求，将所述的组播数据发送给终端。

RAN内部的 IGMP代理单元实现原理如图 7所示，图中的粗体部分，是本发明新增的实体，即在无线网络基站控制器设置 IGMP代理单元， UE发出的 IGMP消息直接在无线网络基站控制器内部进行处理，无线网络基站控制器在内部也可以实现分级的 I.GMP代理功能，本发明实施例暂时分成两级：低层次的处理单元 LPU (Lower Process Unit), 及高层次处理单元 HPU ( High Process Unit )。在 LPU中实现的 IGMP代理单元，可以作为一台组播路由器管理下面的组播用户组，从而减轻 HPU的 IGMP的处理负担，实现 IGMP代理单元的分布式处理，当终端用户申请加入某一个组播组时，若在 LPU中没有该组播组，则 LPU会向 HPU发出 IGMP加入请求，并为该組播组建立转发表，若在 LPU内部已经有了该组播组，则在 LPU内部将终端用户加入組播数据转发表， LPU不再向 HPU发出 IGMP 加入请求。当终端用户申请离开某组播组时，若为该组播组的最后一个终端用户，则 LPU 向 HPU发出 IGMP离开报文，若不是最后一个终端用户，则不向 HPU发出 IGMP离开报文， HPU也同样具备相应特性，当 HPU接收到 LPU发出的 IGMP离开报文时，若为该组播组的最后一个终端用户，则向更上一层发出 IGMP离开报文，若不是最后一个终端用户，则不向上层路由器发出 IGMP离开消息。在建网初期，由于移动网所承载的组播业务不多，可以直接利用无线网络基站控制器内部基于硬件的组播功能，例如，如果无线网络基站控制器的硬件平台基于 ATM交换，则可以直接利用 ATM层的组播及广播功能，直接将数据从 HPU分发至 LPU, 再由 LPU 根据是否有用户请求，而确定是否再进一步分发；如果无线网络基站控制器的硬件平台基于 IP交换，则可以利用 IP组播交换功能，直接将数据从 HPU分发至 LPU , 再由 LPU根据是否有用户请求，而确定是否再进一步分发。以下以基于 ATM交换平台的无线网络基站控制器为例，说明组播数据分发过程。

如图 8所示，采用所示无线网络基站控制器内部基于硬件的 ATM組播功能，将简化无线网络基站控制器内部组播数据的分发处理，同时提供了很高的服务质量（ QOS )保证。

本发明方案中，由于终端具有移动性，为此 IGMP代理单元需要同无线网络基站控制器的信令及控制单元（ SACU ), 进行协议交互，以实现终端的可移动性，该协议为移动性组管理协议 MGMP ( Mobile Group Management Protocol )。

如图 8所示，位于基站的多播数据分发代理（ MDDA Multicast Data Distribute Agent ) 单元，是一个多播数据分发代理，其是一个可选单元，主要目的是节省基站到无线网络基站控制器接口（IUB接口）的带宽，当一个基站（NodeB ) 下的多个小区都有相同的组播数据发送时，在基站到无线网络基站控制器接口（IUB接口）只需要传送一份， MDDA负责将其复制成多份，并将其在多个小区的空口上发送给接收这些组播数据的终端。

本发明基于移动网络的 IP組播方法，基于该 IGMP代理单元，该 IGMP代理单元设置在 RAN中，其上设置有终端所属組播组信息，当进行 IP数据组播时，如图 9所示，包括以下步骤：

S 1、组播数据源向 IGMP代理单元发送数据；

组播数据源将需要向终端組播的数据发送给 IGMP, 该数据可以是组播数据，也可以是单播数据，如果是单播数据的话，还需要在 IGMP代理单元将所述的单播数据转换为组播数据。

这里，组播数据源可以通过两种方式将数据发送至 IGMP代理单元：

A、通过 IP路由器将所述数据发送给 IGMP代理单元；

B、通过 TCP/IP点对点方式，将所述数据发送给 IGMP代理单元。

S2、 IGMP代理单元接收所述的数据，并将数据发送给基站；

IGMP代理单元接收所述的数据后，如果是单播数据，则进行该单播数据向組播数据的转换处理，可以按照图 7所示进行处理。 IGMP代理单元将所述的单播数据地址转换为組播数据地址，然后将组播数据发送给基站；如果是组播数据，则直接发送给基站，由基站分发给不同小区内的终端。

S3、基站将所述数据分发给终端。

基站将所述的组播数据向小区内的终端发送，以使终端可以接收到所述的组播数据，享受到相应的服务。

该步骤中，还可以包括基站复制所述的数据的步骤，以及基站停止复制所述的数据的步骤，上述基站复制所述数据的过程由无线网络基站控制器控制完成，具体包括：

基站复制所述的数据的启动，如图 10所示，包括：

无线网络基站控制器向基站发送启动数据分发消息；

基站向无线网络基站控制器发送启动数据分发确认消息。

如果基站与无线网络基站控制器之间的传输是直连方式，则此时无线网络基站控制器直接将业务数据下发给基站。

如果基站与无线网络基站控制器之间的传输承载网是通过 IP网络进行的，则基站控制器下发的启动数据分发后，可采用如图 11所示的方案：

NodeB MDDA先向 IP网络传输设备发起 IGMP加入消息'，如果 IP网絡传输设备此时没有对应的组播数据源，则该 IP网络传输设备按 IP组播协议逐级向上一级的 IP网络传输设备发起 IGMP加入消息，直到 IGMP加入消息传送到 RNC为止， RNC收到 IGMP加入消息后 ,将相应的组播业务数据按 IP组播协议下发给 IP网络传输设备后，同时 RNC向 IP 网络传输设备发送 IGMP加入确认消息， IP网络传输设备按 IP组播协议逐级将 IGMP加入确认消息传送到基站，基站收到 IGMP加入确认消息后通过已有的信令传输通道向 RNC 发送启动数据分发确认消息。

基站复制所述的数据的停止，如图 12所示，包括： . ■"' 无线网络基站控制器向基站发送停止数据分发消息；

基站向无线网络基站控制器发送停止数据分发确认消息。

如果基站与无线网络基站控制器之间的传输是直连方式，则此时无线网络基站控制器直接停止下发业务数据给基站。

如果基站与无线网络基站控制器之间的传输承载网是通过 IP网络进行的 ,则基站在收到基站控制器下发的停止数据分发后，可采用如图 13所示的方案：

NodeB MDDA向 IP网络传输设备发起 IGMP离开消息，如果 IP网络传输设备此时没有其他的 NodeB接收该組播数据源，则该 IP网络传输设备按 IP组播协议逐级向上一级的 IP网络传输设备发起 IGMP离开消息，直到 IGMP离开消息传送到 RNC为止， RNC收到 IGMP离开消息后，停止向 IP网络传输设备发送组播业务数据，同时 RNC向 IP网络传输设备发送 IGMP离开确认消息， IP网络传输设备按 IP组播协议逐级将 IGMP离开确认消息传送到基站，基站收到 IGMP离开确认消息后通过已有的信令传输通道向 RNC发送停止数据分发确认消息。

该 IGMP代理单元可以分级设置，比如设置为 LPU和 HPU, 终端通过 LPU接入至本发明基于移动网络的 IP组播方法，包括几个中间过程，具体为：

1、组播建立时，如图 14所示，包括以下步骤：

Sll、终端向 IGMP代理单元发送 IGMP加入请求消息；

S12JGMP代理单元向无线网絡基站控制器的信令及控制处理单元（ SACU, Signal And Control Unit )发送 MGMP加入指示消息；

S13、 SACU向 IGMP代理单元发送 MGMP加入确认消息；

S14、 IGMP代理单元向终端发送 IGMP加入确认消息。

2、终端向 IGMP代理单元申请加入组播組时，如图 15所示，包括以下步骤： S21、终端向 IGMP代理单元申请组播业务；

S22、 LPU判断其是否有该组播組，如果有，进入步骤 S23, 否则，进入步骤 S 24;

523、在 LPU 内部将用户加入组播数据转发表

524、 LPU向 HPU发出 IGMP加入请求，并为该组播组建立转发表。

3、组播释放时，如图 16所示，包括以下步骤：

S31、终端向 IGMP代理单元发送 IGMP离开请求消息；

S32、 IGMP代理单元向 SACU发送 MGMP离开指示消息；

S33、 SACU向 IGMP代理单元发送 MGMP离开确认消息；

S34、 IGMP代理单元向终端发送 IGMP离开确认消息。

4、终端申谞离开所述的组播组时，包括以下步骤：

LPU判断该终端用户是否是该组播組的最后一个终端用户，如果是， LPU向 HPU发出 IGMP离开请求。

5、终端切换小区时，如图 17所示，包括以下步骤：

S51、 SACU向源 IGM?代理单元发送 IGMP离开指示消息；

S52、源 IGMP代理单元向 SACU发送 IGMP离开确认消息；

S53、 SACU向目标 IGMP代理单元发送 IGMP加入请求消息；

S54、目标 IGMP代理单元向 SACU发送 IGMP加入确认消息。

6、终端跨 RAN或者 CN切换时，如图 18所示，包括以下步骤： S61、源 SACU向目标 SACU发送 MGMP加入请求消息；

562、目标 SACU向目标 IGMP代理单元发送 MGMP加入请求消息；

563、目标 IGMP代理单元向目标 SACU发送 MGMP加入确认消息；

564、目标 SACU向源 SACU发送 MGMP加入确认消息；

S65、源 SACU向源 IGMP代理单元发送 MGMP删除请求消息；

S66、源 IGMP代理单元向源 SACU发送 MGMP删除确认消息。

本发明在移动网络中，通过 RAN组播代理技术，使 RAN能支持 IP组播功同时为解决用户的移动性，而利用了移动性组管理协议 ( MGMP Mobile Group Management Protocol ), 使移动用户能方便地使用基于 IP组播的各种业务，并可以直接同目前 Internet 网络上丰富的组播数据资源建立一个透明的通道，为运营商及普通用户提供低成本的基于 IP组播的流媒体业务。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权利要求

1、一种基于移动网络的 IP組播系统,' 终端通过接入网中基站接入无线网络，所述基站通过无线网络基站控制器连接至核心网，其特征在于，所述的基于移动网络的 IP组播系统还包括：

互联网组管理协议 IGMP代理单元，位于接入网中，设置有终端用户所属组播组信息，其接收组播数据源发送的数据，并将所述的数据发送给基站，由基站将所述数据分发送给终端。
2、如权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述的 IGMP代理单元，包括：高层次处理单元 HPU IGMP代理单元，用于接收组播数据源发送的数据，并将所述的数据分发至 LPU IGMP代理单元：

低层次处理单元 LPU IGMP代理单元，用于接收终端请求，将所述的数据发送给终端。

3、如权利要求 2所述的系统，其特征在于，所述的无线网络基站控制器中设置有：信令及控制处理单元 SACU,用于控制所述的 HPU IGMP代理单元和 LPU IGMP代理单元；

所述的 HPU IGMP代理单元、 LPU IGMP代理单元以及 SACU间，通过移动性组管理协议 MGMP通信。
4、如权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述的 IGMP代理单元可以位于无线网络基站控制器，也可以位于基站。
5、如权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述的 IGMP代理单元通过 IP路由器接收组播数据源发送的数据。
6、如权利要求 5所述的系统，其特征在于，所述的 IGMP代理单元通过 IU-M接口接收所述的数据。
7、如权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述的 IGMP代理单元与组播数据源之间，通过无线网络基站控制器与核心网之间已经存在的物理传输通道来承栽 IP数据。
8、如权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述的 IGMP代理单元通过 IU-PS接口接收组播数据源发送的数据。
9、如权利要求 8所述的系统，其特正在于，所述的 IGMP代理单元与組播数据源之间，设置有永久虚通路，用于承载 IP数据。
10、如权利要求 1所述的系统，其特征在于，所述的组播数据源发送的数据为组播数据。 11、如权利要求 1所迷的系统，其特征在于，所述的組播数据^发送的数据为单播数据。
12、如权利要求 11所述的系统，其特征在于，所述的 IGMP代理单元，设置有单播数据-組播数据转换单元，将所述的单播数据转换为组播数据。
13、如权利要求 10、 11或 12所述的系统，其特征在于，所述的基站还设置有多播数据分发代理单元，用于复制组播数据，并将复制后的组播数据发送给终端。
14、一种基于移动网络的 IP组播方法，其特征在于，在无线接入网 RAN中设置 IGMP 代理单元，所述 IGMP代理单元设置有终端用户所属组播组信息，当进行 IP数据组播时，包括以下步骤：

A、組播数据源向 IGMP代理单元发送数据；

B、 IGMP代理单元接收所述的数据，并将数据发送给基站；

C、基站将所述数据并发送给终端。
15、如权利要求 14所述的方法，其特征在于，所述的步骤 A中，所述组播数据源通过 IP路由器接将所述数据发送给 IGMP代理单元。
16、如权利要求 15所述的方法，其特征在于，所述的步骤 A中，所述组播数据源发送的数据，是组播数据。
17、如权利要求 14或 15所述的方法，其特征在于，所述的步骤 A中，所述组播数据源发送的数据，是单播数据，所述步骤 B中，所述的 IGMP代理单元将所述的单播数据地址转换为组播数据地址后，发送给基站。
18、如权利要求 14所述的方法，其特征在于，所述的步驟 A中，所述組播数据源通过 TCP/IP点对点方式，将所述数据发送给 IGMP代理单元。
19、如权利要求 14所述的方法，其特征在于，所迷的步 c中，还包括基站复制所述的数据的步骤。
20、如权利要求 19 所述的方法，其特征在于，所述的基站复制所述的数据，由无线网络基站控制器控制完成。
21、如权利要求 20 所述的方法，其特征在于，所述的基站复制所述的数据的启动，包括以下步骤：

无线网络基站控制器向基站发送启动数据分发消息；

基站向无线网络基站控制器发送启动数据分发确认消息。
22、如权利要求 20 所述的方法，其特征在于，所述的基站复制所述的数据的停止，包括以下步骤：无线网络基站控制器向基站发送停止数据分发消息；

基站向无线网络基站控制器发送停止数据分发确认消息。
23、如权利要求 14所述的方法，其特征在于，当所述的终端加入组播组时，包括以下步骤：

终端向 IGMP代理单元发送 IGMP加入请求消息；

IGMP代理单元向无线网络基站控制器 SACU发送 MGMP加入指示消息；

无线网络基站控制器 SACU向 IGMP代理单元发送 MGMP加入确认消息；

IGMP代理单元向终端发送 IGMP加入确认消息。
24、如权利要求 23所迷的方法，其特征在于，所述的 IGMP代理单元包括 LPU IGMP 代理单元和 HPU IGMP代理单元，当所述终端申请加入所述的组播组时，包括以下步骤：终端用户向 LPU IGMP代理单元申请组播业务；

LPU IGMP代理单元判断其是否有该组播组，如果有，则在 LPU内部将终端用户加入组播数据转发表；否则，

LPU向 HPU发出 IGMP加入请求，并为该组播组建立转发表。
25、如权利要求 24 所述的方法，其特征在于，当所述终端用户申请离开所述的组播组时，包括以下步骤：

LPU判断该终端用户是该組播組的最后一个用户后， LPU向 HPU发出 IGMP离开请求。
26、如权利要求 14所述的方法，其特征在于，当所述的组播释放时，包括以下步骤：终端向 IGMP代理单元发送 IGMP离开请求消息；

IGMP代理单元向无线网络基站控制器 SACU发送 MGMP离开指示消息；

无线网络基站控制器 SACU向 IGMP代理单元发送 MGMP离开确认消息；

IGMP代理单元向终端发送 IGMP离开确认消息。
27、如权利要求 14 所述的方法，其特征在于，当所述的终端切换小区时，包括以下步驟：

SACU向源 IGMP代理单元发送 IGMP离开指示消息；

源 IGMP代理单元向 SACU发送 IGMP离开确认消息；

SACU向目标 IGMP代理单元发送 IGMP加入请求消息；

目标 IGMP代理单元向 SACU发送 IGMP加入确认消息。
28、如权利要求 14 所述的方法，其特征在于，当所述的终端跨接入网或者核心网切换时，包括以下步骤：源 SACU向目标 SACU发送 MGMP加入请求消息；

目标 SACU向目标 IGMP代理单元发送 MGMP加入请求消息；

目标 IGMP代理单元向目标 SACU发送 MGMP加入确认消息；

目标 SACU向源 SACU发送 MGMP加入确认消息；

源 SACU向源 IGMP代理单元发送 MGMP删除请求消息；

源 IGMP代理单元向源 SACU发送 MGMP删除确认消息。
29、如权利要求 14所述的方法，其特征在于，所述的 IGMP代理单元包括 LPU IGMP 代理单元和 HPU IGMP代理单元，终端通过 LPU接入至 HPU。